阻尼值可调的不掉芯阻尼器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及一种流体管道上安装的仪表(传感器）的保护装置--阻尼器，具 体涉及一种阻尼值可调的不掉芯阻尼器。 技术背景
[0002] 保护仪表(传感器）的阻尼器问世以来，大批在流体管道上安装的仪表(传感器）避 免了流体瞬间压力的冲击，得到了很好的保护。但管道中的流体的压力是变化的，忽高忽 低，变化的压力产生的振动类似一工具拧动阻尼器的芯体，使之向下行进，久而久之，阻尼 芯体脱离阻尼器座掉入管道中，被流体冲走。这样流体管道与阻尼器所保护的仪表(传感 器）之间的通道洞开，阻尼器对仪表(传感器）失去了保护作用，新发明的阻尼器在吸收原有 阻尼器优点的前提下，采用特殊的设计避免了阻尼器因压力的波动而出现掉芯的事故。而 且可根据现场的需要，调节阻尼器芯体的旋入深度来调节阻尼的大小，使流体管道上的仪 表(传感器）始终得到有效的保护，又使仪表的信号不产生迟滞现象。
【发明内容】
[0003] 本发明专利是提供一种阻尼值可调的不掉芯阻尼器。使流体管道的仪表(传感器） 得到持久的保护，避免了因为阻尼器掉芯而使仪表(传感器）受到流体瞬间压力的冲击而损 坏，同时，恰到好处的阻尼值不使仪表产生信号迟滞的现象。
[0004] 本发明专利所采用的技术方案是，在仪表(传感器）与流体管道的通道上，安装上 新发明的阻尼值可调的不掉芯阻尼器，该阻尼器的中央有一带帽的略带稍度的经过特殊工 艺加工的细牙螺栓。与管道相连的动力设备启、停时，一般会产生瞬间的、高强度的冲击力， 当该冲击力传到阻尼器末端时，被有效的阻挡，管道中的瞬间冲击力只能通过螺纹间的极 小缝隙传递，其力度与强度得到极大的削弱。仪表(传感器）感受到的是滞后的、冲量极小 的、峰值被削弱的，但是又是等值的流体压力。阻尼器的上腔体2内是与仪表连接的内管 螺纹，阻尼器下部缩小部分，外部是与流体管道连接的外管螺纹。未改进的阻尼器上腔体壁 是一上下一样大的圆柱体，内有芯体、且芯体上设有沟槽，高压流体通过时，由于芯体的 沟槽缝隙太大阻尼效果不佳，仪表（传感器）接口紧密压住阻尼芯体、使阻尼芯体在腔体 中无法移动，所以阻尼值无法调节，使许多仪表（传感器）采集的信号迟滞失真，影响控 制器正确指令的发出；另外一种阻尼器，只有一个上大下小带梢度的腔体，芯体外带稍度 的螺纹与腔壁内螺纹啮合。当受到流体管道内、瞬间的压力冲击后，调节螺栓久而久之便掉 入流体管道中，使仪表(传感器）得不到很好的保护。本发明专利解决了上述两种问题。
[0005] 本发明专利特征在于，设计了阻尼螺栓帽活动的上腔体与阻尼值调节的下腔体。
[0006] 本发明专利的特征还在于，阻尼螺栓帽活动腔的直径大于阻尼值调节的下腔体的 直径。
[0007] 本发明专利的特征还在于，阻尼器中央的阻尼螺栓设计了螺帽，且帽的直径大于 下腔体的直径。
[0008] 本发明专利的有益效果是：保证安装在仪表(传感器）之下的阻尼器，不会因为管 道内的流体压力频繁变化，使阻尼调节螺栓从阻尼器中脱落，并且，阻尼值的大小得到了 调节，于是安装于流体管道上的仪表（传感器）得到了持久有效的保护，且仪表（传感器） 的信号，不会因为迟滞太多而失真。
【附图说明】
[0009] 图1-图4是本发明专利--阻尼值可调的不掉芯阻尼器的结构示意图。
[0010] 图中，1阻尼器体、2阻尼器上腔体、3阻尼螺栓帽活动腔、4阻尼器下腔体、5阻尼调 节螺栓。
[0011] 具体实施
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明专利进行详细说明。
[0013] 本发明专利一不掉芯的阻尼器是一种实施例的结构，如图1-图4,它包括阻尼 器主体部分，阻尼调节螺栓部分。
[0014] 主体部分由阻尼器外壳1、上腔体2、阻尼螺栓帽活动腔3、下腔体4组成。
[0015] 上腔体2内有内管螺纹，它是与诸仪表(传感器）的接口。
[0016] 阻尼体下部四周有外管螺纹，它是与流体管道衔接的接口。
[0017] 阻尼螺栓帽活动腔体3是阻尼调节螺栓帽调节阻尼值的活动空间。
[0018] 下腔体4内有经特殊工艺加工的高精度的细牙内管螺纹。它是使阻尼值量化的工 具。
[0019] 阻尼螺栓5是一有帽的、带稍度的、外攻高精度细牙螺栓的栓体，与下腔体高精度 的内螺纹配合起到调节阻尼值的作用。
[0020] 本发明专利工作的过程：将阻尼调节螺栓小端朝下置于下腔体4内，根据管道中 流体的压力的大小及自动控制的工艺要求调节阻尼螺栓旋入深度，流体压力越大，与自动 控制系统信号传递裕度越大，调节螺栓向下旋进就越多，反之旋进越少，之后将仪表(传感 器）的接头与阻尼器的内螺纹对接良好，再通过管箍将阻尼器与流体管道引出管连接。
[0021] 与流体管道连接的动力设备启、停时，会产生极强的瞬间冲击力，冲击力传至阻尼 器下接口时，被阻尼螺栓5阻挡，冲击波只能沿着阻尼螺栓5与下腔体4内的细牙螺纹啮合 缝隙徐徐前进，其速度被减缓、力度被降低、冲量变得最小，唯一不改变的是流体压力的平 均值。所以仪表(传感器)在得到保护的同时，对管道中流体的压力平均值的传感不会失真。 阻尼值的调节，由阻尼螺栓5与下腔体4啮合部分完成。
[0022] 阻尼螺栓5的外螺纹及下腔体4的外螺纹是系统经过特殊工艺加工的高精度的细 牙螺纹。根据阻尼螺栓5旋入的深度的不同分别可分为欠阻尼、临界阻尼、过阻尼三个级 另Ij，其实阻尼值的调节是连续的，三个等级又可细分若干个等分，下面分析阻尼调节的原 理。
[0023] 本申请的阻尼值可调的不掉芯的阻尼器，阻尼模型为粘性阻尼模型。
[0024] 粘性阻尼可表示为以下式子：F = -cv，其中F表示阻尼力，V表示振子的运动速 度，c是表征阻尼大小的常数，称为阻尼系数，国际单位制单位为牛顿?秒/米。
[0025] 流体弹性力：Fs=_kx (k为流体的劲度系数，X为振子偏离平衡位置的位 (Jjm 移)。阻尼力：Kj = -rr = -r..i; = 一?:'-7~ (c为阻尼系数，V为振子速度）假 at 设振子不再受到其他外力的作用，于是可利用牛顿第二定律写出系统的振动方程： Λ ^ (I X f = ma = m.r = 其中 a 为加速度。
[0026] 上面得到的系统振动方程可写成如下形式，问题归结为求解位移X关于时间t函 数的二阶常微分方程：mi j cf I Am: = 0 c k
[0027] 将方程改与成下面的形式：f + + Z = m m
[0028] 然后为求解以上的方程,定义两个新参量：〇；,, = C= 一^=.上 Vm 2Vkm 面定义的第一个参量ωη，称为系统的(无阻尼状态下的)固有频率。第二个参量ζ，称为阻 尼比。根据定义，固有频率具有角速度的量纲，而阻尼比为无量纲参量。阻尼比也定义为实 际的粘性阻尼系数C与临界阻尼系数Cr之比。ζ=1时，此时的阴尼系数称为临界阻尼系数 Cr0
[0029] 微分方程化为：J; I d:r = 〇.
[0030] 根据经验，假设方程解的形式为X = eYt，其中参数Y -般为复数。
[0031] 将假设解的形式代入振动微分方程，得到关于Y的特征方程：
【主权项】
1. 一种流体管道上安装的仪表(传感器）的保护装置，阻尼值可调的不掉芯阻尼器，由 阻尼调节螺栓5和阻尼器体1构成。阻尼器体1包括阻尼器上腔体2,阻尼螺栓帽活动腔 3,阻尼器下腔体4。
2. 按照权利要求1所述的阻尼值可调的不掉芯阻尼器，其特征在于增加了阻尼器新的 防止芯体脱落的设计，在阻尼器的调节螺栓5上端设计了帽，阻尼调节螺栓帽的直径大于 下腔体4的内径。
3. 按照权利要求1所述的阻尼值可调的不掉芯阻尼器，其特征在于阻尼调节螺栓5是 经过特殊工艺加工成的、略带稍度的、攻有高精度细牙螺纹的螺栓，与下腔体同性质的螺纹 啮合，起到调节阻尼值的作用。
4. 按照权利要求1所述的不掉芯阻尼器，其特征在于阻尼器上腔体2与下腔体4之间 设计了阻尼螺栓帽活动腔3。
【专利摘要】本发明公开了一种阻尼值可调的不掉芯阻尼器。该阻尼器用于流体管道上安装的仪表（传感器）的保护，它由阻尼器体1与阻尼调节螺栓5组成，阻尼调节螺栓5顶部设计了帽，而且帽的直径大于下腔体4的内径，同时下腔体4之上设计了阻尼螺栓帽活动腔体3，它是阻尼螺栓帽的活动空间，阻尼调节螺栓5可根据管道内流体的压力的大小确定旋进的深度。仪表（传感器）在恶劣的使用环境中，动力设备的启、停引起流体管道内压力的频繁变化，使阻尼螺栓下行，当其下行到极限时，阻尼调节螺栓5的帽被下腔体的上缘顶住，从而防止了阻尼调节螺栓的脱落;当流体作用力方向相反时，阻尼螺栓上行，上升到极限位置时被仪表（传感器）的接头底部顶住。总之新发明的不掉芯阻尼器既能保证仪表（传感器）准确检测到流体压力平均值，又使仪表（传感器）不受到水锤的冲击，确保了流体管路检测系统的安全运行。
【IPC分类】F16L55-05, G01L19-06
【公开号】CN104807590
【申请号】CN201410039796
【发明人】龙腾
【申请人】龙腾
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月27日